- •Введение
- •Тема 5. Электронные приборы
- •Лекция 18. Физические свойства полупроводниковых материалов. Диоды
- •1. Электропроводность металлов и диэлектриков
- •2. Электропроводность полупроводников
- •Электропроводность примесных
- •4. Электронно-дырочный переход
- •4.1. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего электрического поля
- •Электронно-дырочный переход под воздействием внешнего электрического поля
- •5. Основные параметры и типы
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лекция 19. Транзисторы.
- •Классификация транзисторов
- •Биполярные транзисторы
- •Модуль коэффициента передачи определяется выражением
- •3. Полевые транзисторы
- •Общие сведения об igbt транзисторах
- •Интегральные микросхемы
- •Лекция 20. Силовые полупроводниковые приборы
- •Динисторы
- •Тиристоры
- •3. Симисторы
- •4. Статический индукционный транзистор
- •Тема 6. Электронные устройства лекция 21. Резистивные усилители сигналов низкой частоты
- •Классификация усилителей
- •Принцип работы резистивного усилителя
- •2.1 Схемы смещения и температурной стабилизации
- •Модуль коэффициента усиления определяется выражением:
- •Обозначим
- •4. Дифференциальный усилитель
- •При кu → ∞ коэффициент усиления схемы с оос определяется простым отношением
- •Частотные свойства оу
- •Электрические фильтры
- •Фильтр нижних частот
- •2.2.Фильтр верхних частот
- •Ачх фильтра приведена на рис. 22.5, б.
- •2.3 Полосовой фильтр
- •Избирательные усилители
- •Коэффициент передачи моста Вина в цепи пос определяется выражением
- •Лекция 23. Усилители мощности
- •Однотактный усилитель мощности
- •2. Двухтактный усилитель мощности
- •Лекция 24. Генераторы электрических сигналов
- •1. Назначение и классификация генераторов
- •2. Принципы построения генераторов
- •3. Генераторы гармонических колебаний
- •Трехточечные схемы генераторов
- •Лекция 25. Импульсные устройства
- •1. Общие сведения об импульсных сигналах
- •2. Электронные ключи
- •3. Компараторы
- •4. Формирующие цепи
- •Триггеры
- •Лекция 26. Генераторы импульсных сигналов
- •Мультивибраторы
- •2. Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •Если напряжение на входе оу постоянное, то на его выходе формируется линейно изменяющееся напряжение
- •Линейно убывает и в момент t3 принимает значение:
- •Далее значение uглин периодически изменяется от –0,79 в до 3,2 в, а uос от –2,32 в до 4,31 в.
- •Лекция 27. Источники питания электронных устройств
- •Общая характеристика вторичных
- •2. Однофазные выпрямители тока
- •2.1 Однофазные выпрямители
- •Трехфазные выпрямители
- •Управляемые выпрямители
- •3. Сглаживающие фильтры
- •3. Стабилизаторы напряжения
- •Лекция 28. Применение электронных устройств в технике птм
- •Электронные регуляторы напряжения
- •Электронные схемы управления стартером
- •3. Электронные системы зажигания
- •3.1. Основные этапы развития электронных систем зажигания
- •3.2. Датчики углового положения коленчатого вала двс
- •3.3. Коммутаторы
- •3.3.1. Коммутаторы с нормируемой скважностью
- •Тема 7. Цифровые устройства лекция 29. Введение в цифровую электронику
- •Общие сведения о цифровых сигналах
- •Основные операции и элементы
- •Основные теоремы алгебры логики
- •Булевы функции (функции логики)
- •Для элемента "или-не"
- •Для элемента "и-не"
- •Минимизация булевых функций
- •Лекция 30. Комбинационные устройства
- •1. Шифраторы
- •Дешифраторы, преобразователи кодов,
- •Сумматоры
- •Цифровые компараторы
- •Арифметико – логические устройства
- •Лекция 31. Триггеры
- •Общие сведения и классификация триггеров
- •Rs триггер на элементах “или – не”
- •Rs триггер на элементах “и – не”
- •Синхронные rs-триггеры
- •5. Универсальные триггеры
- •Лекция 32. Последовательностные устройства
- •1. Счетчики импульсов
- •Регистры
- •Цифровые запоминающие устройства
- •Лекция 33. Цифро-аналоговые и аналого- цифровые преобразователи
- •Цифро-аналоговые преобразователи
- •2. Аналого-цифровые преобразователи
- •2.1. Ацп последовательного счета.
- •2.1. Ацп поразрядного уравновешивания
- •Ацп одновременного считывания
- •Лекция 34. Микропроцессоры
- •Общие сведения
- •Структура микропроцессора
- •Секционированные микропроцессоры
- •Заключение
- •Тема 5. Электронные приборы 5
- •Тема 6. Электронные устройства 47
- •Тема 7. Цифровые устройства 169
Частотные свойства оу
В предыдущей лекции было отмечено, что коэффициент усиления ОУ
зависит от частоты. Рассмотрим этот вопрос более подробно. Частотная зависимость коэффициента усиления ОУ обусловлена зависимостью от частоты коэффициента передачи тока базы транзисторов, входящих в его схему. Известно, что
,
причем,
,
,
где ωβ-предельная частота, на которой коэффициент передачи тока базы .
Структурная схема ОУ содержит несколько каскадов (обычно два – три). Каждый каскад вносит свой вклад в формирование общей частотной характеристики ОУ. Допустим, что на некоторой частоте f коэффициент усиления i-го каскада КUi падает в Mi раз и появляется запаздывающий фазовый сдвиг-i. Общий коэффициент усиления трёхкаскадного ОУ становится равным
,
где Koi-модуль коэффициента усиления i-го каскада в области низких и
средних частот.
Фазовый сдвиг также накапливается от каскада к каскаду:
= 1 + 2 + 3.
Типичные АЧХ и ФЧХ ОУ приведены на риc. 22.1. На частотных характеристиках можно выделить две области. Первая область расположена на оси частот в пределах от 0 до fв. В этой области частот Ku ≥ 0,707·Ko, а фазовый сдвиг отсутствует (эта область определяет полосу пропускания усилителя). Во второй области Ku падает с ростом частоты, а фазовый сдвиг нарастает.
Чтобы выяснить, как влияют частотные свойства ОУ на процесс усиления сигналов, обратимся к схеме на рис.21.10, б. В области высоких частот коэффициент усиления этой схемы приобретает комплексный характер:
. (22.1)
На частоте fπ (рис. 22.1, б) фазовый сдвиг в каскадах ОУ ОУ = 1800. Этот фазовый сдвиг складывается с фазовым сдвигом цепи отрицательной ОС φОС = 1800, поэтому сигналы на выходе ОУ и на его инвертирующем входе синфазные. Отрицательная ОС на частоте fπ становится положительной.
Для получения количественной оценки учтем, что коэффициент
усиления на частоте fπ является действительной, но отрицательной величиной, т.е. . Тогда выражение (22.1) приходит к виду
.
Когда произведение стремится к единице, коэффициент усиления усилителя стремится к бесконечности Кoc→∞. Это означает, что в схеме появляются автоколебания с частотой fπ. Такое явление получило название "самовозбуждение усилителя" и недопустимо при его работе.
Сформулируем условия самовозбуждения:
1. ОУ+ОС=2π. Суммарный фазовый сдвиг, вносимый ОУ и отрицательной ОС должен быть равен 2π. Такая ОС становиться ПОС. Условие называют "баланс фаз".
2. Это условие называют "баланс амплитуд".
Для достижения устойчивости ОУ применяют частотную коррекцию их схем. Суть частотной коррекции заключается в уменьшении усиления на частотах, близких к fπ до значений, нарушающих условие баланса амплитуд. Выполняется частотная коррекция посредством RC – цепочек, которые подключаются параллельно какому – либо участку внутренней схемы ОУ. С ростом частоты сопротивление емкости ХС = 1/ω·C уменьшается и все большая часть тока ответвляется через RC – цепочку. Коэффициент усиления схемы уменьшается. Вид АЧХ ОУ после его коррекции показан на рис. 22.1, а пунктирной линией. Для подключения внешних цепей коррекции схема ОУ имеет специальные выводы FC. Ряд ОУ выпускаются с внутренней частотной коррекцией.